VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 24: Usean vapausasteen vaimenematon ominaisvärähtely osa 2

Samankaltaiset tiedostot
VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 23: Usean vapausasteen vaimenematon ominaisvärähtely osa 1

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 21: Usean vapausasteen systeemin liikeyhtälöiden johto Lagrangen

7 USEAN VAPAUSASTEEN SYSTEEMIN VAIMENEMATON OMINAISVÄRÄHTELY

KUNTIEN ELÄKEVAKUUTUS VARHAISELÄKEMENOPERUSTEISESSA MAKSUSSA LÄHTIEN NOUDATETTAVAT LASKUPERUSTEET

2 VÄRÄHTELEVÄN SYSTEEMIN OSAT

J1 (II.6.9) J2 (X.5.5) MATRIISILASKENTA(TFM) MALLIT AV 6

8 USEAN VAPAUSASTEEN SYSTEEMIN VAIMENEMATON PAKKOVÄRÄHTELY

10. VAKIOLÄMPÖTILASSA JA VAKIOPAINEESSA TAPAHTUVAN PROSESSIN MINIMI- JA MAKSIMI-TYÖMÄÄRÄ

Matematiikan ja tilastotieteen laitos Johdatus diskreettiin matematiikkaan (Syksy 2008) 4. harjoitus Ratkaisuja (Jussi Martin)

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 02: Vapausasteet, värähtelyiden analysointi

7. Menetysjärjestelmät

4.7 Todennäköisyysjakaumia

9 Lukumäärien laskemisesta

Laskennallisen kombinatoriikan perusongelmia

HY, MTO / Matemaattisten tieteiden kandiohjelma Tilastollinen päättely II, kevät 2018 Harjoitus 6A Ratkaisuehdotuksia.

Luento 6 Luotettavuus Koherentit järjestelmät

i ni 9 = 84. Todennäköisin partitio on partitio k = 6, k k

Ennen kuin mennään varsinaisesti tämän harjoituksen asioihin, otetaan aluksi yksi merkintätekninen juttu. Tarkastellaan differenssiyhtälöä

POIKKILEIKKAUKSEN GEOMETRISET SUUREET

Todennäköisyyslaskenta IIa, syys lokakuu 2019 / Hytönen 1. laskuharjoitus, ratkaisuehdotukset

Jakaumien tunnusluvut. Jakaumien tunnusluvut. Jakaumien tunnusluvut: Mitä opimme? 2/2. Jakaumien tunnusluvut: Mitä opimme? 1/2

Yhteensopivuuden, homogeenisuuden ja riippumattomuuden testaaminen. Yhteensopivuuden, homogeenisuuden ja riippumattomuuden testaaminen

Mat Tilastollisen analyysin perusteet, kevät 2007

Differentiaali- ja integraalilaskenta 1 Ratkaisut 1. viikolle /

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 19: Usean vapausasteen systeemin liikeyhtälöiden johto Newtonin lakia käyttäen

13. Lineaariset ensimmäisen kertaluvun differentiaalisysteemit

= E(Y 2 ) 1 n. = var(y 2 ) = E(Y 4 ) (E(Y 2 )) 2. Materiaalin esimerkin b) nojalla log-uskottavuusfunktio on l(θ; y) = n(y θ)2

Terveytemme Termisanasto ja tilastolliset menetelmät

q =, r = a b a = bq + r, b/2 <r b/2.

DEE Lineaariset järjestelmät Harjoitus 2, ratkaisuehdotukset. Johdanto differenssiyhtälöiden ratkaisemiseen

1. Luvut 1, 10 on laitettu ympyrän kehälle. Osoita, että löytyy kolme vierekkäistä


Kiinteätuottoiset arvopaperit

Harjoituksen pituus: 90min 3.10 klo 10 12

(1 + i) + JA. t=1. t=1. (1 + i) n (1 + i) n. = H + k (1 + i)n 1 i(1 + i) n + JA

ELEMENTTIMENETELMÄN PERUSTEET SESSIO 12: Tasokehän palkkielementti, osa 2.

tehtävän n yleinen muoto

MAB7 Talousmatematiikka. Otavan Opisto / Kati Jordan

HARMONINEN VÄRÄHTELIJÄ

funktiojono. Funktiosarja f k a k (x x 0 ) k

Tehtävä 2 Todista luennoilla annettu kaava: jos lukujen n ja m alkulukuesitykset. ja m = k=1

JOHDATUS LUKUTEORIAAN (syksy 2017) HARJOITUS 1, MALLIRATKAISUT

Raja-arvot. Osittaisderivaatat.

Tilastolliset menetelmät: Varianssianalyysi

C (4) 1 x + C (4) 2 x 2 + C (4)

Miehitysluvuille voidaan kirjoittaa Maxwell Boltzmann jakauman mukaan. saamme miehityslukujen summan muodossa

1. Kaikki kaatuu, sortuu August Forsman (Koskimies)

Diskreetin matematiikan perusteet Esimerkkiratkaisut 5 / vko 12

Ortogonaalisuus ja projektiot

Neliömatriisin A rivit (ja sarakkeet) ovat lineaarisesti riippumattomia, joss A 0.

b 4i j k ovat yhdensuuntaiset.

Todennäköisyysjakaumat 1/5 Sisältö ESITIEDOT: todennäköisyyslaskenta, määrätty integraali

Joulukuun vaativammat valmennustehtävät ratkaisut

Bernoullijakauma. Binomijakauma

Turingin kone on kuin äärellinen automaatti, jolla on käytössään

Olkoot X ja Y riippumattomia satunnaismuuttujia, joiden odotusarvot, varianssit ja kovarianssi ovat

(c) Määrää/Determine välillä/in the interval [1000, 10000] olevien 7. jaollisten kokonaislukujen lukumäärä/ number of integers divisible by 7.

MS-A0402 Diskreetin matematiikan perusteet

. C. C Kirjoitetaan sitten auki lineaarisuuden määritelmän oikea puoli: αt{i c1 } + βt{i c2 } = α

Ekvipartitioperiaatteen mukaisesti jokaiseen efektiiviseen vapausasteeseen liittyy (1 / 2)kT energiaa molekyyliä kohden.

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos

[ ] [ 2 [ ] [ ] ( ) [ ] Tehtävä 1. ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2( ) = 1. E v k 1( ) R E[ v k v k ] E e k e k e k e k. e k e k e k e k.

järjestelmät Luku 2 Diskreettiaikaiset järjestelmät - aikataso DEE Lineaariset järjestelmät Risto Mikkonen

VALIKOITUJA KOHTIA LUKUTEORIASTA

Suoran sovittaminen pistejoukkoon

Projekti 5 Systeemifunktiot ja kaksiportit. Kukin ryhmistä tarkastelee piiriä eri taajuuksilla. Ryhmäni taajuus on

M y. u w r zi. M x. F z. F x. M z. F y

Diskreetin matematiikan perusteet Laskuharjoitus 4 / vko 40

Aalto-yliopiston perustieteiden korkeakoulu Matematiikan ja systeemianalyysin laitos

MS-A0305 Differentiaali- ja integraalilaskenta 3 Luento 10: Stokesin lause

Matematiikan tukikurssi

λ x = 0,100 nm, Eγ = 0,662 MeV, θ = 90. λ λ+ λ missä ave tarkoittaa aikakeskiarvoa.

Voiman momentti. Momentin yksikkö on [M] = [F] [r] = 1 Nm (newtonmetri) Voiman F vaikutussuora

Derivaatat lasketaan komponenteittain, esimerkiksi E 1 E 2

Tchebycheff-menetelmä ja STEM

HY, MTO / Matemaattisten tieteiden kandiohjelma Tilastollinen päättely II, kevät 2018 Harjoitus 7B Ratkaisuehdotuksia.

Mat Sovellettu todennäköisyyslasku A

Insinöörimatematiikka IA

VÄRÄHTELYMEKANIIKKA SESSIO 18: Yhden vapausasteen pakkovärähtely, transienttikuormituksia

tasapainotila saavutetaan kun vuo aukon läpi on sama molempiin suuntiin

10.5 Jaksolliset suoritukset

Luku 11. Jatkuvuus ja kompaktisuus

1. (Jatkoa Harjoitus 5A tehtävään 4). Monisteen esimerkin mukaan momenttimenetelmän. n ne(y i Y (n) ) = 2E(Y 1 Y (n) ).

1. (Monisteen teht. 5.16) Eräiden kuulalaakereiden kestoa (miljoonaa kierrosta) on totuttu kuvaamaan Weibull-jakaumalla, jonka tiheysfunktio on

Luku 2. Jatkuvuus ja kompaktisuus

Algebra I Matematiikan ja tilastotieteen laitos Ratkaisuehdotuksia harjoituksiin 5 (6 sivua)

Sähköstatiikka ja magnetismi Mekaniikan kertausta

, 3.7, 3.9. S ysteemianalyysin. Laboratorio Aalto-yliopiston teknillinen korkeakoulu

järjestelmät Diskreettiaikaiset järjestelmät aikatason analyysi DEE Lineaariset järjestelmät Risto Mikkonen

SOVELLUSOHJELMAT HARJOITUSTYÖ

Vakuutusmatematiikan sovellukset klo 9-15

Kuorielementti hum

Luento 6 Luotettavuus ja vikaantumisprosessit

Gibbsin vapaaenergia aineelle i voidaan esittää summana

Tämä merkitsee geometrisesti, että funktioiden f

LAPPEENRANNAN TEKNILLINEN YLIOPISTO

Lähdemateriaalina käytetty Pertti Louneston kirjaa Clifford Algebras and spinors [1]

Analyysi A. Harjoitustehtäviä lukuun 1 / kevät 2018

Sattuman matematiikkaa III

x 2 + y 2 = 2z y 2 + z 2 = 2x z 2 + x 2 = 2y a + n 1 n a a + 1 a +. On myös helppo tarkastaa, että ratkaisut toteuttavat yhtälön.

Transkriptio:

/ ÄRÄHELYMEKANIIKKA SESSIO : Usea vapausastee vaeeato oasvärähtely osa MONINKERAISE OMINAISAAJUUDE Sesso MS oreeratu oasuodo { lasetaeetelässä oletett, että o ysertae oasulataauus. arastellaa velä tapausta, ossa o p- ertae oasulataauus el se o araterstse yhtälö p-ertae uur ( p >. ällasta oasulataauutta vastaa ääretö äärä oasuotoa, osta ute etää p pl o tosstaa leaarsest rppuattoa. Nää p leaarsest rppuatota oasuotoa vodaa valta esers seuraavast. Ostetaa { ste, että { { { W { ( ssä apltudvetor osat ovat { {... { {... W p p p ( Apltude lasesee äytettävä yhtälöryhä vodaa osttaa vastaavast [ D( ] [ D( ] [ D ( ] [ D ( ] { W { { { ( ossa [ D ( ] [ D ( ] o pp -atrs. Kosa o p-ertae oasulataauus, atrs e ole sgulaare. Yhtälöstä ( saadaa oasvetor loppupää alolle { [ D( ] [ D ( ]{ W ( Yhtälöstä ( saadaa p rppuatota oasuotoa {,,, p L sottaalla she perää vetort { { L, { W { L, L, { W { L W p E,I,ρ L/ L/ Kuva. Eser. E,I, ρ ESIMERKKI MSE uttaa eserä edellä estetystä oasvetorede äärtyseetelästä vaaasuuassa tueattoa pal pystysuutasta oasvärähtelyä äyttäe uva uasta ole vapausastee lasetaalla, ossa ρ AL /. Systee leyhtälöt ovat

/ ρ L EI AL && && && Ku ertää (8EI L A ρ, eee araterste yhtälö uotoo [ ] D( det ] ( [ ] ( [( ] ( [( ( A EI L 6 ( ρ Ysertasta oasulataauutta vastaavas oasuodos tulee { { { 8 Kasertasta oasulataauutta vastaavat leaarsest rppuattoat oasuodot saadaa yhtälö ( avulla { [ ]{,, W altaa { { { { { { W altaa { { { { { { W Kuvassa o havaollstettu edellä lasettua oasuotoa a stä äyy selväst, että { a { edustavat äyä appalee lettä. { { { Kuva. Oasuodot.

/ OMINAISMUOOJEN OROGONAALISUUS arastellaa erästä oasvetorede täreätä oasuutta. Oloot a as er oasulataauutta seä { tä vastaavat oasuodot. Sllo o a { [ K]{ [ M]{ [ K] { [ M] { (5 Kertoalla aava (5 esäe yhtälö vasealta vetorlla {, saadaa { [ K]{ { [ M]{ (6 astaavast saadaa ertoalla aava (5 äläe yhtälö vasealta vetorlla { a ottaalla huooo atrse [ ] a [ M] K syetrsyys { [ K]{ { [ M]{ { [ K] { { [ M]{ (7 ähetäällä yhtälöstä (6 puoltta aava (7 äläe yhtälö seuraa { [ M]{ ( (8 Kosa oletett, että, seuraa tulos { [ M]{ (9 oa uaa oasuodot ovat ortogoaalset assaatrs suhtee. Sottaalla tulos (9 aavaa (6 saadaa { [ K]{ (, e- ote oasuodot ovat yös ortogoaalset äyyysatrs suhtee. Jos vät tuloset (9 a ( ole välttäättä voassa. ESIMERKKI MSE Eserä oasuotoe ortogoaalsuudesta tarastellaa uva systee oasuotoa. Mertää EI/ L. Oasuodolle { a { o voassa { [ M]{ {

/ { [ K]{ { ote oasuodot { a { ovat assa- a äyyysatrs suhtee ortogoaalset. Saalla tavalla vodaa todeta oasuotoe { a { ortogoaalsuus. uttaa stte asertasta oasulataauutta vastaave oasuoto- ortogoaalsuutta. ässä tapausessa tulee e { a { { [ M]{ { { [ K]{ { ote useapertasta oasulataauutta vastaavat oasuodot evät välttäättä ole ortogoaalset, vaa olsvat leaarsest rppuattoat. Mateatassa osotetaa, että o aa ahdollsta valta p-ertasta oasulataauutta vastaavasta oasuotoouosta yös p appaletta eseää ortogoaalsta oasuotoa. arasteltavassa tapausessa esers oasuodot { { { { { { ovat ortogoaalset assa- a äyyysatrs suhtee, sllä { [ M]{ { { [ K]{ { O lestä, että oasuoto { o ortogoaale ae oasulataauutta vastaave oasuotoe assa.

/5 OMINAISÄRÄHELYEHÄÄN RAKAISU Sessossa MS äht, että vaeeattoa oasvärähtely leyhtälö ratasuyrte { { s( t ϕ to, u vaos valtaa o systee oasulataauussta a vetors { vastaava oasuoto {. Leyhtälö ylee ratasu o ä olle { A { s ( t ϕ ( ossa { o oreerattu oasuoto seä A a uoto ratasulle ( o ϕ ovat vaota. ahtoehtoe { { ( B cos t C s t ( appaletta a e saa- ssä B a daa systee aluehdosta C ovat vaota. aota { ( { { ( & {& B a C ta A a ϕ o ( Käytetää seuraavassa ratasua (, ollo opeusvetors tulee { { ( B s t C cos t & ( Aluehdosta ( seä yhtälöstä ( a ( seuraa { ( { B { { ( { C { & & (5 Ku yhtälöt (5 errotaa vasealta vetorlla { [ M] a otetaa huooo oasuotoe ortogoaalsuus, saadaa vaolle ratasu B { [ M]{ C { [ M]{ & (6 M M ESIMERKKI MSE Ratastaa eser MSE systee vaot B a C, u aluehdot ovat { {,,, a { & {,5,,5 / s. Modaalassos saat M, M a M. aos tulee tässä tapausessa

/6 B 5,, {,,5,77, 5 B, {,, B 5, {,,5,77, C 5,5, {,,69,5 C 5,5,5 {,,56, C 5,5, {,,9,5 Alla o oasvärähtelytehtävä ratasu { { ( B cos t C s t opoette uvaaat ahde seu aalta. Kuvaaat evät ole asollsa, osa oasulataauuse suhteet evät ole ratoaalluua.. Oasvärähtelytehtävä ratasu t (. t ( t (...5.5.75.5.5.75 t

/7 HARJOIUS MSH arastellaa sesso MS harotuse systeeä. Osota, että lasetut oasuodot ovat ortogoaalset assa- a äyyysatrs suhtee. Estä aluehtoa 5 { { &,,,,8, s,6 vastaava oasvärähtelytehtävä ratasu a prrä se opoette uvaaat. ast. heet: HARJOIUS MSH arastellaa sesso MS harotuse systeeä. Osota, että lasetut oasuodot ovat ortogoaalset assa- a äyyysatrs suhtee. Estä aluehtoa O L / L / p θ p, I { { &,rad,,,8rad/ s, / s, / s vastaava oasvärähtelytehtävä ratasu a prrä se opoette uvaaat. ast. heet: